KR101875968B1 - Fail safe improving method of HEV - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 고장안전성 향상방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고전압 메인릴레이가 오프된 고장(fail) 발생시 고전압 전동식 오일펌프를 포함한 미고장 고전압 부품에 안정된 전원을 공급함으로써 고장안전성(fail safe)을 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량의 고장안전성 향상방법에 관한 것이다.
이에 본 발명은, 고전압 전동식 오일펌프를 적용하는 하이브리드 차량의 고장안전성을 향상하기 위한 것으로, 고전압 메인릴레이의 오프 발생시 엔진 시동이 가능한 상태에서 저전압 배터리의 전압이 기준전압 이상이면 양방향 컨버터를 부스트모드로 동작시킴으로써 상기 저전압 배터리의 전원을 고전압으로 승압시켜 주는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고장안전성 향상방법을 제공한다.The present invention relates to a method for enhancing fault safety of a hybrid vehicle, and more particularly, to a fail safe method for supplying a stable power supply to a non-fault high voltage component including a high voltage electric oil pump when a high voltage main relay fails, The present invention relates to a method for improving the safety of a hybrid vehicle.
In order to improve the safety of the hybrid vehicle to which the high voltage electric oil pump is applied, when the voltage of the low voltage battery is higher than the reference voltage in the state where the engine can be started when the high voltage main relay is off, the bidirectional converter is set to the boost mode Voltage battery to a high voltage by operating the low-voltage battery to a high voltage.

Description

하이브리드 차량의 고장안전성 향상방법 {Fail safe improving method of HEV} [0001] The present invention relates to a safety improvement method for a hybrid vehicle,

본 발명은 하이브리드 차량의 고장안전성 향상방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고전압 메인릴레이가 오프된 고장(fail) 발생시 고전압 전동식 오일펌프를 포함한 미고장 고전압 부품에 안정된 전원을 공급함으로써 고장안전성(fail safe)을 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량의 고장안전성 향상방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for enhancing fault safety of a hybrid vehicle, and more particularly, to a fail safe method for supplying a stable power supply to a non-fault high voltage component including a high voltage electric oil pump when a high voltage main relay fails, The present invention relates to a method for improving the safety of a hybrid vehicle.

종래의 하이브리드 차량의 경우 전동식 오일펌프와 기계식 오일펌프를 함께 사용하고 있으며, 차량 주행 중 고전압 메인릴레이의 오프시 엔진 시동이 가능한 경우 저전압 전동식 오일펌프와 기계식 오일펌프의 구동에 의해 변속기 유압을 형성하여 림프홈 모드(Limp-Home mode)(비상운전 모드)로 운행 가능하도록 한다.In the conventional hybrid vehicle, the electric oil pump and the mechanical oil pump are used together. When the engine can be started when the high voltage main relay is off during driving, the hydraulic oil pressure is formed by driving the low voltage electric oil pump and the mechanical oil pump Limp-home mode (Emergency operation mode).

이러한 종래 하이브리드 차량의 경우 메인릴레이의 오프시 림프홈 모드로 비상주행이 가능하게 되나, 고전압 부품의 고장(fail)에 의한 메인릴레이 오프시 에어컨 컴프레서 등과 같은 다른 고전압 부하에 구동전원이 미공급되어 고전압 부하의 작동이 불가능하게 되는 문제점이 있다.However, when the main relay is turned off due to a failure of a high-voltage component, the driving power is not supplied to another high-voltage load such as an air conditioner compressor and the like, There is a problem that the operation of the load becomes impossible.

또한, 고전압 전동식 오일펌프를 적용하고 있는 종래 하이브리드 차량의 경우, 전동식 오일펌프 이외의 다른 고전압 부품의 고장(fail)에 의한 고전압 메인릴레이의 오프시 전동식 오일펌프에 구동전원이 미공급됨에 의해 전동식 오일펌프의 작동이 불가능하게 되고, 이에 변속기 내 유압형성이 불가능하게 되어 차량 구동이 어렵게 된다.
In the case of a conventional hybrid vehicle to which a high voltage electric oil pump is applied, since the drive power is not supplied to the electric oil pump when the high voltage main relay is off due to failure of the high voltage parts other than the electric oil pump, The operation of the pump becomes impossible, so that it is impossible to form the hydraulic pressure in the transmission and the driving of the vehicle becomes difficult.

본 발명은 상기와 같은 점을 개선하기 위해 고안한 것으로서, 고전압 부품의 고장(fail)에 의한 메인릴레이의 오프 발생시 양방향 LDC(LOW VOLTAGE DC-DC CONVERTER)를 이용하여 고전압 전동식 오일펌프와 에어컨 컴프레스 등 다른 미고장 고전압 부품에 안정된 전원을 공급함으로써 고장안전성(fail safe)을 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량의 고장안전성 향상방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a high voltage electric oil pump and an air conditioner compressor using a bidirectional LDC (low voltage DC-DC converter) when a main relay is turned off due to a failure of a high- The present invention provides a method for improving fail safe of a hybrid vehicle by supplying a stable power source to other undervoltage and high voltage parts such as a starter,

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 고전압 전동식 오일펌프를 적용하는 하이브리드 차량의 고장안전성을 향상하기 위한 것으로, 고전압 메인릴레이의 오프 발생시 엔진 시동이 가능한 상태에서 저전압 배터리의 전압이 기준전압 이상이면 양방향 컨버터를 부스트모드로 동작시킴으로써 상기 저전압 배터리의 전원을 고전압으로 승압시켜 주는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고장안전성 향상방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is to improve the failure safety of a hybrid vehicle to which a high-voltage electric oil pump is applied. In the state where the engine is started when the high-voltage main relay is off, if the voltage of the low- And the boost converter boosts the power of the low voltage battery to a high voltage by operating the bidirectional converter in the boost mode.

여기서, 상기 엔진 시동이 가능한 상태는 고전압 전동식 오일펌프를 제외한 조건이 엔진 시동이 가능한 상태이며, 상기 기준전압은 양방향 컨버터의 부스트모드 수행을 위한 저전압 배터리의 최소 전압값이다.
Here, the engine start condition is a state where the engine is started except for the high voltage electric oil pump, and the reference voltage is a minimum voltage value of the low voltage battery for performing the boost mode of the bidirectional converter.

본 발명에 의하면, 고전압 메인릴레이가 오프된 고장(fail) 발생시 양방향 LDC를 이용하여 고전압 부품에 안정된 전원을 공급함으로써 림프홈 모드(비상운전모드) 운행을 가능하게 하고 다른 고전압 부품의 작동을 가능하게 하는 등 고장안전성을 향상시킬 수 있게 된다.
According to the present invention, when a high-voltage main relay fails, a bidirectional LDC is used to supply stable power to a high-voltage component, thereby enabling a limp home mode (emergency operation mode) operation and enabling operation of other high- It is possible to improve the safety of the failure.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 고장안전성 향상방법을 구현하기 위한 회로도
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 고장안전성 향상방법을 나타낸 순서도
도 3은 본 발명에 따라 양방향 LDC를 통해 승압시킨 저전압 배터리의 안정된 전원을 고전압 부품으로 공급하는 구동상태를 개략적으로 나타낸 도면1 is a circuit diagram for implementing a method for improving failure safety of a hybrid vehicle according to the present invention;
FIG. 2 is a flowchart showing a method for improving failure safety of a hybrid vehicle according to the present invention.
3 schematically illustrates a driving state in which a stable power source of a low-voltage battery boosted through a bi-directional LDC according to the present invention is supplied to a high-voltage component

이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

보통 하이브리드 차량 시스템에 고전압 전동식 오일펌프를 적용시 연비 상승의 효과를 얻을 수 있게 되는데, 이 경우 다른 고전압 부품의 고장에 의한 고전압 메인릴레이의 오프가 발생하게 되면 고전압 전동식 오일펌프에 구동전원이 미공급됨으로 차량 주행이 불가능하게 된다.When a high voltage electric oil pump is applied to a hybrid vehicle system, an increase in fuel efficiency can be obtained. In this case, when the high voltage main relay is turned off due to failure of another high voltage component, the driving power is not supplied to the high voltage electric oil pump So that the vehicle can not be driven.

본 발명은 고전압 부품의 고장에 의한 메인릴레이의 오프 발생시 양방향 LDC를 이용하여 저전압 배터리의 전원을 승압시켜 고전압 전동식 오일펌프 및 다른 미고장 고전압 부품에 안정된 고전압 직류전원을 공급 가능하도록 함으로써 림프홈 모드 운행을 가능하도록 하는 동시에 고전압 부품을 구동시킬 수 있도록 한다.The present invention provides a high voltage electric oil pump and a high voltage direct current power supply to a low voltage battery using a bidirectional LDC when a main relay is turned off due to a failure of a high voltage component, Enabling high-voltage components to be driven.

도 1에는 인버터 직류링크와 저전압 배터리 사이에서 인버터 직류링크에 병렬로 연결되어 있는 양방향 LDC를 포함한 회로가 도시되어 있다.FIG. 1 shows a circuit including a bi-directional LDC connected in parallel to an inverter DC link between an inverter DC link and a low voltage battery.

하이브리드 차량의 고전압 배터리에는 인버터를 통해 고전압 교류전원을 공급받을 수 있도록 구동모터가 전기적으로 연결되어 있다.The high-voltage battery of the hybrid vehicle is electrically connected to the drive motor so that the high-voltage AC power can be supplied through the inverter.

도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 고전압 배터리(1)에는 인버터 직류링크를 통해 전동식 오일펌프와 에어컨 컴프레서 등의 고전압 부하(2)와 양방향 LDC(3) 및 저전압 배터리(4)가 전기적으로 연결되어 있고, 양극단 측에 고전압 메인릴레이(5)가 전기적으로 연결되어 있다.1, the high voltage battery 1 is electrically connected to a high voltage load 2 such as a motor-driven oil pump and an air conditioner compressor via a DC link of the inverter, a bidirectional LDC 3 and a low voltage battery 4 And the high-voltage main relay 5 is electrically connected to the positive terminal side.

이와 같이 고전압 배터리의 고전압을 이용하여 구동되는 고전압 전동식 오일펌프를 사용하는 하이브리드 차량에서 다른 고전압 부품의 고장에 의해 메인릴레이의 오프가 발생할 수 있으며, 이 경우 다음과 같은 과정을 통해 하이브리드 차량의 고장안전성을 향상시킬 수 있다.In the hybrid vehicle using the high voltage electric oil pump driven by the high voltage of the high voltage battery, the main relay may be turned off due to the failure of the other high voltage parts. In this case, the failure safety of the hybrid vehicle Can be improved.

도 2에는 도 1과 같은 회로에서 메인릴레이의 오프시 하이브리드 차량의 고장안전성 향상을 위한 방법이 도시되어 있다.Fig. 2 shows a method for improving the failure safety of the off-hybrid vehicle of the main relay in the circuit as shown in Fig.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서는 먼저 고전압 배터리의 양극단에 연결되어 있는 고전압 메인릴레이의 오프 여부를 판단하게 된다(S10).As shown in FIG. 2, in the present invention, it is first determined whether the high voltage main relay connected to the positive terminal of the high voltage battery is off (S10).

고전압 부품의 고장에 의한 메인릴레이의 오프 여부를 확인하고(S10), 상기 메인릴레이가 오프된 상태이면 고전압 전동식 오일펌프를 제외하고 엔진의 시동 가능 여부를 판단하게 된다(S11).(S10). If the main relay is off, it is determined whether or not the engine is started, except for the high voltage electric oil pump (S11).

즉, 엔진 시동을 위해 요구되는 조건 중 전동식 오일펌프를 제외한 나머지 조건을 모두 만족하여 엔진 시동이 가능한 상태인지를 판단한다.That is, it is determined whether or not the engine is in a state in which it is possible to start the engine by satisfying all the conditions other than the electric oil pump among the conditions required for starting the engine.

엔진 시동이 가능한 것으로 판단되면, 저전압 배터리의 전압상태를 먼저 확인하여 양방향 LDC에 의한 승압이 가능한지를 확인한다.If it is judged that the engine can be started, confirm the voltage state of the low voltage battery first and check whether the boosting by the bidirectional LDC is possible.

다시 말해, 엔진 시동이 가능한 상태이면, 양방향 LDC의 부스트모드 수행을 통해 저전압 배터리가 고전압으로 승압 가능한 전압 상태를 유지하고 있는지 확인한다(S12).In other words, if the engine is ready to start, it is checked whether the low-voltage battery maintains a voltage capable of being stepped up to a high voltage through the boost mode of the bidirectional LDC (S12).

이에 양방향 LDC에 의한 승압시 고전압으로 승압 가능한 저전압 배터리의 최소 전압값을 제어부에 기준전압(Vref)으로 설정해 둔 뒤, 저전압 배터리의 전압(V12V_BAT)이 설정된 상기 기준전압(Vref) 이상인지를 확인함으로써 저전압 배터리의 전압상태를 확인할 수 있게 된다(S12).In that the rear placed a minimum voltage value of the voltage step-up possible the low-voltage battery to a high voltage during the step-up by the two-way LDC set to a reference voltage (V ref) to the control unit, wherein the reference voltage is voltage (V 12V_BAT) of the low-voltage battery set (V ref) over Voltage state of the low-voltage battery can be confirmed (S12).

여기서 상기 기준전압(Vref)은 저전압 배터리의 부스트 가능 여부를 판단하기 위한 설정값이 된다.Here, the reference voltage V ref is a setting value for determining whether or not the low voltage battery can be boosted.

확인한 저전압 배터리의 전압(V12V _ BAT)이 기준전압(Vref) 이상이면 양방향 LDC에 의해 고전압으로 승압 가능한 상태인 것으로 판단하고, 양방향 LDC를 부스트모드로 동작하게 하여 저전압 배터리를 승압시킨다(S13).Thus if check-voltage voltage of the battery (V 12V _ BAT) the reference voltage (V ref) or more determined to be the state boosted to a high voltage by the bidirectional LDC, and to operate a two-way LDC to boost mode step-up a low voltage battery (S13 ).

도 1에 보이듯이, 고전압 부하(2)는 고전압 배터리(1)의 인버터 직류링크를 통해 저전압 배터리(4)와 전기적으로 연결되어 있으므로, 메인릴레이(5)의 오프시 저전압 배터리(4)의 승압된 전원을 통해 고전압 부하(2)에 구동전력을 공급할 수 있게 된다.As shown in FIG. 1, since the high voltage load 2 is electrically connected to the low voltage battery 4 via the inverter DC link of the high voltage battery 1, when the main relay 5 is turned off, So that the driving power can be supplied to the high voltage load 2 through the power source.

이와 같이 본 발명에서는 고전압 전동식 오일펌프를 적용한 하이브리드 차량에서 메인릴레이의 오프로 인해 고전압 부하에 전원공급이 정상적으로 이루어지지 못하는 경우, 양방향 LDC를 통해 저전압 배터리의 전원을 승압시켜 고전압 부하에 안정된 고전압 전력을 공급할 수 있게 함으로써 고전압 전동식 오일펌프의 구동을 통해 림프홈 모드 운행을 가능하게 하며, 더불어 다른 미고장 고전압 부품의 정상구동을 가능하게 하는 등 결과적으로 기존 대비 고장안전성을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, in the hybrid vehicle to which the high voltage electric oil pump is applied, when the power supply to the high voltage load can not be normally performed due to the off state of the main relay, the bi-directional LDC boosts the power of the low voltage battery, Thereby enabling the limp home mode operation through driving of the high voltage electric oil pump and enabling the normal driving of other untreated high voltage parts. As a result, it is possible to improve the fault safety as compared with the existing one.

즉, 고전압 메인릴레이의 오프로 인해 고전압 부하에 정상적인 고전압 배터리의 전원이 인가될 수 없을 경우 승압시킨 저전압 배터리의 전원을 이용함으로써 비상운전모드로 주행을 가능하게 하여, 예를 들어 인근 정비소까지 운행할 수 있도록 한다.That is, when the normal high-voltage battery can not be supplied to the high-voltage load due to the off-state of the high-voltage main relay, the power source of the boosted low-voltage battery is used to enable the vehicle to travel in the emergency operation mode, .

도 3에는 양방향 LDC를 부스트모드로 작동시켜 저전압 배터리의 승압된 전력을 이용하여 고전압 전동식 오일펌프 및 다른 미고장 고전압 부품에 안정된 전원을 공급하는 상태가 도시되어 있다.FIG. 3 illustrates a state in which the bi-directional LDC is operated in boost mode to provide stable power to the high voltage electric oil pump and other undamaged high voltage components using the boosted power of the low voltage battery.

도 3과 같이 고전압 전동식 오일펌프(6)를 적용한 하이브리드 차량은, 메인릴레이(5)의 오프시 양방향 LDC(3)가 부스트모드를 수행하여 저전압 배터리(4)의 전원을 고전압으로 승압시킴으로써 저전압 배터리(4)에 의해 인버터 직류링크에 고전압이 인가될 수 있게 되어, 전동식 오일펌프(6) 및 에어컨 컴프레서(7) 등 고전압 부하에 구동전원이 공급되고, 림프홈 모드 운행 및 고전압 부하의 구동이 가능하게 된다.
3, the hybrid vehicle to which the high voltage electric oil pump 6 is applied is configured such that when the off relay bi-directional LDC 3 of the main relay 5 performs the boost mode and boosts the power of the low voltage battery 4 to a high voltage, A high voltage can be applied to the inverter direct current link by the inverter 4 so that the driving power is supplied to the high voltage loads such as the electric oil pump 6 and the air conditioner compressor 7 to drive the limp home mode operation and the high voltage load .

1 : 고전압 배터리
2 : 고전압 부하
3 : 양방향 LDC
4 : 저전압 배터리
5 : 메인릴레이1: High voltage battery
2: High voltage load
3: Bi-directional LDC
4: Low voltage battery
5: Main relay

Claims (3)

고전압 전동식 오일펌프를 적용하는 하이브리드 차량의 고장안전성을 향상하기 위한 것으로,
고전압 메인릴레이의 오프 발생시 엔진 시동이 가능한 상태에서 저전압 배터리의 전압이 기준전압 이상이면 양방향 컨버터를 부스트모드로 동작시킴으로써 상기 저전압 배터리의 전원을 고전압으로 승압시켜주며,
상기 기준전압은 양방향 컨버터의 부스트모드 수행을 위한 저전압 배터리의 최소 전압값인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고장안전성 향상방법.
In order to improve the safety of a hybrid vehicle to which a high voltage electric oil pump is applied,
When the voltage of the low-voltage battery is higher than the reference voltage in a state where the engine can be started when the high-voltage main relay is off, the bidirectional converter is operated in the boost mode to boost the power of the low-
Wherein the reference voltage is a minimum voltage value of the low voltage battery for performing the boost mode of the bidirectional converter.
청구항 1에 있어서,
상기 엔진 시동이 가능한 상태는 고전압 전동식 오일펌프를 제외한 조건이 엔진 시동이 가능한 상태인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고장안전성 향상방법.
The method according to claim 1,
Wherein the engine start-up state is a state in which the engine is started, except for the high-voltage electric-powered oil pump.
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